การตรวจวัดความชื้นของเมล็ดพืชแบบไม่ทำลายด้วยโมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบใหม่

         โครงการวิจัยนี้นำเสนอการประยุกต์ใช้โมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบใหม่สำหรับการตรวจวัดความชื้นของเมล็ดพืชแบบไม่ทำลาย ซึ่งความชื้นในเมล็ดพืชเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมากเนื่องจากความชื้นเป็นปัจจัยที่มีผลกระทบต่อคุณภาพและอายุการเก็บรักษาของเมล็ดพืช ดังนั้นจึงมีการกำหนดราคาซื้อขายเมล็ดพืชที่แปรผันตามปริมาณความชื้นภายในเมล็ดพืชและมีการตรวจสอบปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชก่อนการซื้อขายทุกครั้งโดยทั่วไปการตรวจวัดปริมาณความชื้นภายในเมล็ดพืชนั้นมี 2 แบบ คือ การวัดหาค่าปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชโดยตรง และการวัดหาค่าปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชโดยอ้อม สำหรับการวัดหาค่าปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชโดยตรงเป็นการวัดปริมาณความชื้นโดยนำเอาเมล็ดพืชตัวอย่างมาทำการบดเพื่อชั่งน้ำหนักจากนั้นทำการอบให้น้ำระเหยออกจากเมล็ดพืชจนน้ำหนักในเมล็ดไม่ลดลงแล้วจึงนำน้ำหนักก่อนและหลังอบมาคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์ความชื้น  วิธีการนี้มีความถูกต้องแม่นยำสูงแต่มีข้อเสียคือ เมล็ดพืชตัวอย่างทดสอบจะทดสอบได้เพียงครั้งเดียวและเกิดความเสียหาย อีกทั้งกระบวนการทดสอบต้องใช้ระยะเวลานาน ส่วนวิธีการวัดหาค่าปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชโดยอ้อมจะเป็นการวัดคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเมล็ดพืชเช่น ค่าความต้านทาน (Resistance)  ค่าความจุไฟฟ้า (Capacitance) และความชื้นสัมพัทธ์ (Relative humidity) เป็นต้น ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งทำให้ทราบผลรวดเร็ว  สะดวก  แต่มีข้อเสียคือค่าที่ได้จากการวัดเป็นค่าโดยประมาณมีความแม่นยำน้อย  แต่อย่างไรก็ตามวิธีการโดยอ้อมนี้เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมาณค่าความชื้นในเมล็ดพืชเบื้องต้นเนื่องจากเป็นวิธีการที่มีความสะดวกและรวดเร็ว จากความสำคัญของการตรวจวัดค่าความชื้นภายในเมล็ดพืชทำให้โครงการวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะนำเสนอวิธีการวัดหาค่าปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชโดยอ้อมแบบไม่ทำลายด้วยโมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบใหม่ ซึ่งเป็นวิธีการที่แม่นยำ มีความสะดวกและรวดเร็วเมื่อเทียบกับวิธีการโดยอ้อมแบบอื่นๆ          โครงการวิจัยนี้เป็นโครงการต่อยอดองค์ความรู้จากโครงการวิจัย การตรวจวัดความชื้นของเมล็ดพืชอย่างชาญฉลาดด้วยระบบอาร์เอฟไอดี โดยที่โครงการวิจัยนี้จะใช้โมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบใหม่ในการจำลองการส่งกำลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic (EM) power) ระหว่างเครื่องส่งสัญญาณ (Transmitter) และเครื่องรับสัญญาณ (Receiver) โดยใช้สายนำสัญญาณชนิดใหม่ นั่นก็คือสายนำสัญญาณชนิดบีซีไอทีแอล (BCITL transmission line) ซึ่งโมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบใหม่นี้มีความถูกต้องและสอดคล้องกับโมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบดั้งเดิมที่ใช้พารามิเตอร์ของโครงข่าย (Network parameter) ในการหาอัตราส่วนของกำลังที่รับได้ (Receiving power) ต่อกำลังส่ง (Transmitting power) และสามารถจำลองการส่งกำลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่ต่ำและความถี่สูงได้อย่างถูกต้อง มีประสิทธิภาพ และให้ความเข้าใจทางกายภาพ (Physical insight) ของการส่งผ่านกำลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีขึ้น          สำหรับการประยุกต์ใช้โมเดลของการส่งกำลังงานไร้สายแบบใหม่นี้จะใช้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า (EM theory) การจำลองทางคอมพิวเตอร์ (Computer simulation) แผนภูมิ Meta-Smith (Meta-Smith chart (MSC)) และการทดลอง (Experiment) โดยที่โครงการวิจัยนี้จะทำการออกแบบ การสร้างและการทดสอบโมเดลต้นแบบต่างๆ โดยใช้ความถี่ที่เหมาะสมสำหรับการวัดหาค่าปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชโดยอ้อมแบบไม่ทำลาย  ซึ่งมีหลักการทำงานคือ เครื่องส่งสัญญาณจะส่งสัญญาณผ่านสายอากาศไปยังเครื่องรับสัญญาณโดยที่ตัวกลางระหว่างสายอากาศสำหรับเครื่องส่งสัญญาณและเครื่องรับสัญญาณนั้นเป็นเมล็ดพืชที่ต้องการตรวจวัดปริมาณความชื้น จากการที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกส่งไปมาผ่านตัวกลางที่เป็นเมล็ดพืชด้วยสายอากาศสำหรับเครื่องส่งสัญญาณและเครื่องรับสัญญาณซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีการเปลี่ยนแปลงไปตามปริมาณความชื้นที่อยู่ภายในเมล็ดพืชทำให้สามารถที่จะนำมาวิเคราะห์การส่งกำลังงานไร้สายโดยใช้สายนำสัญญาณชนิดบีซีไอทีแอลและประมาณค่าความชื้นของเมล็ดพืชได้อย่างแม่นยำ